一種帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的成型工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于天線背架或天線支臂成型工藝技術領域，具體涉及一種帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的成型工藝。
【背景技術】
[0002]對于簡單空心密閉的復合材料產品，現有的成型工藝一般采用氣脹成型工藝生產。主要方法為:按產品內壁及形狀生產EPS(保麗龍)泡沫作為芯模，并按產品內壁及形狀生產尼龍風管；然后將EPS芯模裝入尼龍風管后，利用氣栗將風管中空氣抽出，使尼龍風管將芯模緊密包裹，成為氣脹體；再將碳纖維材料包裹于氣脹體表面，一同放入成型模具中，合模固定后加熱模具，并向尼龍風管中通入氣體使外圍包裹的碳纖維每層之間緊密貼合，加熱固化成型。該方法主要用于成型簡單空心密閉的復合材料產品，復合材料的金屬連接部位只能采用膠粘工藝固定。
[0003]然而，對于結構復雜的異型碳纖維產品，如天線背架或天線支臂等碳纖維復合材料在氣脹體上包裹、纏繞、搭接均比較困難，容易造成產品壁厚不均勻，產品整體力學性能下降，而且存在金屬件后期粘接不牢靠，芯模在高溫收縮后殘留體在工件內不易取出等缺陷因素。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的成型工藝。該工藝不需要使用芯模，降低了碳纖維天線支臂成型的成本，同時減少了現有成型工藝因芯模受熱收縮后殘留物無法徹底取出的弊端；該工藝采用逐層鋪設碳纖維預浸料形成碳纖維層，避免了由于纏繞搭接帶來的產品厚度不均的現象；通過在折疊預留的碳纖維預浸料時保留位于產品與金屬接頭連接部位預留的碳纖維預浸料，將開設有盲孔的金屬接頭插入下模中使保留的碳纖維預浸料位于金屬接頭的盲孔內，實現了金屬接頭與碳纖維天線支臂的一次固化成型，成型效果好，連接牢固，減少了現有工藝后期金屬接頭膠粘成型。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的成型工藝，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]步驟一、根據所要成型的碳纖維天線支臂的形狀和尺寸制作模具，所述模具包括上模和下模；
[0007]步驟二、在金屬接頭上開設盲孔；
[0008]步驟三、在下模的腔體內壁上逐層鋪設碳纖維預浸料形成碳纖維層，鋪設時在下模的外側預留長度不小于下模的腔體寬度的碳纖維預浸料，待鋪設完成后將尼龍風管置于鋪設有碳纖維預浸料的下模中；然后將預留的碳纖維預浸料折疊使下模的腔體封閉，折疊時保留位于碳纖維天線支臂與金屬接頭連接部位預留的碳纖維預浸料，并將步驟二中開設有盲孔的金屬接頭插入下模中使保留的碳纖維預浸料位于金屬接頭的盲孔內；再將上模與下模合模；所述尼龍風管的形狀與所要成型的碳纖維天線支臂的形狀相配合，尼龍風管上設置有用于向尼龍風管內通氣使尼龍風管氣脹的氣嘴；
[0009]步驟四、將步驟三中合模后的模具在模壓機上加熱至60°C?70°C，然后通過氣嘴向尼龍風管中通氣，通氣的氣壓為0.5MPa?0.8MPa，再在持續通氣的條件下將模具繼續加熱至100°C?120°C后保溫30min?60min使鋪設的碳纖維預浸料固化成型；
[0010]步驟五、將步驟四中保溫后的模具取出后脫模，然后打開氣嘴，將尼龍風管抽出，得到帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂。
[0011]上述的一種帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的成型工藝，其特征在于，步驟二中所述上模和下模上均開設有與氣嘴相配合的凹槽。
[0012]上述的一種帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的成型工藝，其特征在于，步驟二中逐層鋪設碳纖維預浸料的過程中，在碳纖維天線支臂需要開設螺紋孔和銷孔的位置均設置金屬預埋件。
[0013]上述的一種帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的成型工藝，其特征在于，所述金屬預埋件設置在碳纖維層沿厚度方向的中部。
[0014]上述的一種帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的成型工藝，其特征在于，所述金屬預埋件為鋁合金預埋件。
[0015]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0016]1、本發明的成型工藝不需要使用芯模(EPS泡沫)，降低了碳纖維天線支臂成型的成本，同時減少了現有成型工藝因芯模受熱收縮后殘留物無法徹底取出的弊端。
[0017]2、本發明采用逐層鋪設碳纖維預浸料形成碳纖維層，避免了由于纏繞搭接帶來的產品厚度不均的現象；通過在折疊預留的碳纖維預浸料時保留位于產品與金屬接頭連接部位預留的碳纖維預浸料，將開設有盲孔的金屬接頭插入下模中使保留的碳纖維預浸料位于金屬接頭的盲孔內，實現了金屬接頭與碳纖維天線支臂一次固化成型，成型效果好，連接牢固，減少了現有工藝后期金屬接頭膠粘成型。
[0018]3、本發明優選在碳纖維天線支臂需要開設螺紋孔和銷孔的位置設置金屬預埋件，成型后的碳纖維天線支臂可在設置有金屬預埋件的部位打孔，避免了由于碳纖維產品壁厚較薄導致打孔易出現裂紋等問題。
[0019]4、采用本發明的方法成型的碳纖維天線支臂力學性能優良，滿足客戶使用要求。
[0020]下面結合附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明實施例1合模前模具的分解示意圖。
[0022]圖2為本發明碳纖維預浸料鋪設方式的結構示意圖。
[0023]圖3為本發明金屬接頭與碳纖維層連接方式的結構示意圖。
[0024]圖4為本發明實施例2的帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的結構示意圖。
[0025]圖5為本發明實施例2中金屬預埋件設置方式的結構示意圖。
[0026]圖6為本發明實施例3中金屬預埋件設置方式的結構示意圖。
[0027]附圖標記說明:
[0028]I一下模；2—上模；3—碳纖維層；
[0029]4一尼龍風管；5—氣嘴；6—金屬預埋件；
[0030]7一螺紋孔；8一銷孔；9一金屬接頭。
【具體實施方式】
[0031]實施例1
[0032]本實施例成型帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂，成型工藝包括以下步驟:
[0033]步驟一、根據所要成型的帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂的形狀和尺寸制作模具(如圖1)，所述模具包括上模2和下模I ;
[0034]步驟二、在金屬接頭9上開設盲孔；
[0035]步驟三、如圖1、圖2和圖3所示，在下模I的腔體內壁上逐層鋪設碳纖維預浸料(3232/G803)形成碳纖維層3，鋪設時在下模I的外側預留長度等于下模的腔體寬度的碳纖維預浸料，待鋪設完成后將尼龍風管4置于鋪設有碳纖維預浸料的下模I中；然后將預留的碳纖維預浸料折疊使下模I的腔體封閉，折疊時保留位于碳纖維天線支臂與金屬接頭9連接部位預留的碳纖維預浸料，并將步驟二中開設有盲孔的金屬接頭9插入下模I中使保留的碳纖維預浸料位于金屬接頭9的盲孔內；再將上模2與下模I合模；所述尼龍風管4的形狀與所要成型的碳纖維天線支臂的形狀相配合，尼龍風管4上設置有用于向尼龍風管4內通氣使尼龍風管4氣脹的氣嘴5 ;所述上模2和下模I上均開設有與氣嘴5相配合的凹槽；
[0036]步驟四、將步驟三中合模后的模具在模壓機上加熱至65°C，然后通過氣嘴向尼龍風管中通氣，通氣的氣壓為0.7MPa，再在持續通氣的條件下將模具繼續加熱至110°C后保溫50min使鋪設的碳纖維預浸料固化成型；
[0037]步驟五、將步驟四中保溫后的模具取出后脫模，然后打開氣嘴5，將尼龍風管4抽出，抽出尼龍風管4后的孔洞采用封堵劑(本實施例的封堵劑由J133膠粘劑、氣相二氧化硅和碳粉按照2:1:1的質量比混合均勻制成，也可采用本領域其他能夠有效封堵孔洞的常規封堵劑)進行封堵，得到帶有金屬接頭的碳纖維天線支臂。